High Spatial Resolution Optical Image Texture for Improved Estimation of Forest Stand Leaf Area Index

L'indice de surface foliaire LAI (Leaf Area Index) est relié au fonctionnement atmosphère-biosphère et constitue un important attribut structurel des écosystèmes et des peuplements forestiers. Généralement, le LAI est estimé pour des zones de grande étendue au moyen d'un ratio ou d'un indice de télédétection multibande tel que le NDVI (Normalized Difference Vegetation Index/Indice d'activité végétale normalisé). De tels ratios sont reliés au LAI dans la mesure où le LAI et le rayonnement photosynthétiquement actif absorbé (APAR - Absorbed Photosynthetically Active Radiation) sont interreliés. Le NDVI ou une mesure semblable est calculé pour des pixels individuels et les valeurs sont ensuite regroupées par rapport aux zones d'intérêt, par exemple, un ecosystème entier, un polygone de peuplement forestier dans un SIG ou dans des parcelles individuelles. Les données de télédétection à haute résolution spatiale combinées aux techniques avancées de traitement d'image, telle que l'analyse de texture, peuvent accroître la précision des estimations du LAI dans les peuplements forestiers complexes parce que la texture peut expliquer la variabilité spatiale dans le NDVI et ainsi le LAI (possiblement lié aux strates couvert/sous-étage ou aux différentes combinaisons d'espèces). Dans cette recheche, le NDVI et des textures statistiques simples acquises par le capteur CASI (Compact Airborne Spectrographic Imager) sont reliées au LAI et aux propriétés structurelles d'une forêt de peuplement pur et de peuplement mixte dans une forêt de pin tordu et de peuplier faux-tremble, dans le sud de l'Alberta. Avec le LAI comme variable dépendante, on a trouvé un coefficient de corrélation plus élevé avec les variables indépendantes du NDVI et de la texture comparativement à l'utilisation de la mesure du NDVI seule. Par exemple, à travers la gamme des valeurs LAI observées dans les peuplements de peuplier faux-tremble et de pinède, la valeur de NDVI/LAI R2 a augmenté de 0,67 à 0,92 avec l'ajout des variables de texture. Dans les peuplements de conifères pûrs (avec une variation du LAI de 3,45 à 7,05), on a noté une augmentation statistiquement significative (R2 a augmenté de 0,36 à 0,61, avec l'inclusion de la texture), mais la taille réduite de l'échantillon et les mesures de texture sous-optimales ont constitués un facteur limitatif dans le développement des interrelations.